Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 76715

Funktionale Anforderungen an die Verwendung von ECC-Material für elektrifizierte Fahrbahnen in Singapur (Orig. engl.: The functional performance of engineered cementitious composites material for electrified roadways in Singapore)

Autoren	A.A. Bawono
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 6.10 Energieverbrauch 14.1 Griffigkeit, Rauheit

München: Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau der Technischen Universität München, 2020, VI, 235 S., zahlr. B, T, 239 Q, Anhang (Mitteilungen des Prüfamtes für Verkehrswegebau der Technischen Universität München H. 98)

Das Konzept Elektromobilität hat eine Entwicklung genommen, die auch die Umsetzung eines perfekten öffentlichen Verkehrssystems für Megastädte unterstützt. Um diese positiven Trends zu fördern, muss auch die Straßeninfrastruktur neu gedacht und angepasst werden. Das Konzept einer elektrifizierten Fahrbahn mit Dynamic Wireless Power Transfer-Technologie kann eine vielversprechende Lösung zum Laden von Elektrofahrzeugen in Megastädten wie Singapur, München, London, New York und Peking sein. Dieses Konzept bietet viele Vorteile wie beispielsweise die kontinuierliche Bereitstellung von Energie und die damit verbundene Möglichkeit, kleinere Batteriekapazitäten für Elektrofahrzeuge im Vergleich zu einem System mit herkömmlichem, statischem Laden zu verwenden. Das Konzept einer elektrifizierten Fahrbahn für Singapur unter Verwendung des Materials "Engineered Cementitious Composites (ECC)" wurde bereits vorgestellt. ECC ist ein hochleistungsfähiger, faserverstärkter und zementgebundener Verbundwerkstoff mit einem ausgeprägten Dehnungsvermögen, das deutlich über dem von Normalbeton liegt. Damit ist eine Fahrbahn bestehend aus unbewehrten Einzelplatten möglich. Eine Störung des elektromagnetischen Felds für das induktive Laden, verbunden mit einer Reduktion der Effizienz der Laderate, kann damit vermieden werden. Zusätzlich kann die Dicke der ECC-Platten stark reduziert werden. Aufgrund der fehlenden groben Zuschläge in der ECC-Mischung würde eine damit hergestellte Fahrbahn jedoch zu geringe Griffigkeitswerte liefern. Starker Regen, wie er in Singapur auftritt, kann das Risiko für Aquaplaning-Unfälle erhöhen. Damit stellt sich für den Einsatz von ECC die Frage, ob die Sicherheits- und Komfortkriterien für elektrifizierte und/oder konventionelle Straßen eingehalten werden können. In der Dissertation wird dazu ein modifizierter, leistungsorientierter Entwurfsansatz vorgeschlagen (Performance-Driven Design Approach, PDDA), um sowohl die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erreichen als auch den optimalen Mischungsentwurf hinsichtlich der funktionalen und strukturellen Leistungsfähigkeit von Straßenbelägen unter Verwendung von ECC zu erzielen. Damit konnte ECC so modifiziert werden, dass die Sicherheits- und Komfortkriterien erfüllt werden, ohne die Eigenschaften des herkömmlichen ECC-Materials zu verlieren Darüber hinaus wurde in diesem Ansatz eine umweltfreundliche, selbstreinigende Funktion für Fahrbahnen aus ECC integriert, um die Lebensqualität in Megastädten verbessern zu können. Insgesamt zeigt die Arbeit, dass ECC so modifiziert werden kann, dass die strukturellen und funktionalen Anforderungen eingehalten werden können, welche für eine Verwendung für elektrifizierte oder konventionelle Straßen in Singapur oder anderen tropischen Megastädten erforderlich sind.